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《应用小波变换实现光谱的噪声去除和基线校正》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第6期光学精密工程Vol.14No.62006年12月OpticsandPrecisionEngineeringDec.2006文章编号10042924X(2006)0621088205应用小波变换实现光谱的噪声去除和基线校正方勇华,孔超,兰天鸽,熊伟,董大明,李大成(中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031)摘要:为消除实测光谱信号中的噪声和基线干扰,给出了一种基于小波变换实现两者同时去除及其参数选择的新方法。该方法通过对光谱信号在小波域内的低频段小波系数置零来实现基线校正,通过对较高频段小波系数阈值处理来实现噪声去除;并利用纯光谱和
2、常见基线、噪声的仿真信号,通过兼顾重构信号整体逼近和特征峰处局部逼近的评估系数η来实现小波基、分解层数、阈值估计方式等参数的选取。仿真实验表明,仿真信号采用sym5、db5或db9等小波基进行5次分解,然后低频成分置0及所有高频成分利用单层Heursure阈值估计算法进行硬阈值处理较为合适。进一步的实验表明,该方法对实测光谱中噪声和基线的消除是行之有效的。关键词:红外光谱;噪声去除;基线校正;时段;频段中图分类号:TP911.7文献标识码:ADenoisingandbaselinecorrectionofspectrumbywavelettransformF
3、ANGYong2hua,KONGChao,LANTian2ge,XIONGWei,DONGDa2ming,LIDa2cheng(AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031,china)Abstract:Adenoisingandbaselinecorrectionmethodbasedonwavelettransformandtheirparameterschoosingmethodweredevelopedtoremovenoiseandcorrec
4、tbaselineinthespectrumeffectively.Baselinewanderwasremovedbysettingapproximationcoefficientstozero,andnoisewasremovedbythemethodofthresholddetailcoefficientsofhigher2frequencyperiodinwaveletfiled,andwithsimu2latedsignalsofpurespectrumandfamiliarbaselineandnoise,theparameterssuchasw
5、aveletbasis,decomposedlevel,thresholdselectionruleandsoonwerechosenbytheevaluationcoefficientηwhichconsideredapproachesofintegralsignalandeverycharacteristicpeaksimultaneously.Thesimulatedexperimentshowsthatitismoresuitablethatthesimulatedsignalisdecomposedatlevel5onthewaveletbasis
6、ofsym5、db5、db9andsoon,andthentheapproximationcoefficientsaresettozeroandthresholddetailcoefficientsbyhardthresholdwithsinglelayerHeursurethresholdselectionrule.Furtherexperimentshowsthatthismethodprovidesanovelandtocorrecteffectivewaytoremovenoiseandtocorrectbaselineintherealspectr
7、um.Keywords:infraredspectrum;denoising;baselinecorrection;periodoftime;periodoffrequency收稿日期:2006203216;修订日期:2006210214.第6期方勇华,等:应用小波变换实现光谱的噪声去除和基线校正1089某一频率。小波基函数将时间轴和频率轴分成若1引言干段,分别称为时段和频段。dj,k为f(t)在第j个频段上的第k个时段的近10年来,红外光谱鉴别技术在很多领域得分量(1≤j≤J),即:高频部分;而cJ,k为f(t)在到了广泛的应用,包括环境监测、食品科学、制
8、药第J+1个频段上的第k个时段的分量,即:低频工业等